第1章 分子生物学发展简史

分子生物学

授课专业：生物技术、生物科学玉林师范学院生命科学与技术学院

王小敏（***************）

2013.9

•授课对象：生物技术、生物科学•授课学时：42学时

•教学办法：

•1.教师主讲

•2.学生参与

•考核形式：考试80%+平时20%

Reference

•1 . 分子克隆实验指南

•2. 精编分子生物学实验指南

•3. PCR技术实验指南

•4. 分子生物学实验基础

•5. 现代分子生物学实验技术

•6. 分子生物学实验技术

•7. 分子生物学基础技术

•生物技术各网站论坛：小木虫、生物谷、螺旋网、丁香园等

第一章分子生物学发展简史

1.1 分子生物学的起源

分子生物学侧重于从分子水平研究遗传信息的传递、表达和调控，是在遗传学和生物化学基础上发展起来的学科。

分子生物学起源可以追溯到经典遗传学或称传递遗传学。传递遗传学侧重于研究遗传性状从亲本向子代传递的规律。

1.1.1 传递遗传学(transmission genetics)

1858~1865年间，孟德尔研究了植物遗传现象，发现了分离定律和自由组合定律。提出了遗传因子(后改称基因)的概念。孟德尔是经典遗传学或传递遗传

学的奠基人。

1910年，摩尔根利用果蝇进行试验，发现了连锁遗传规律，证实了染色体遗传学说，首次将遗

细胞学说、进化论和遗传学三定律是现代生物学的三大基石。

孟德尔Gregor Mendel (1822-1884),奥地利科学家，经典遗传学的奠基人

1857-1864的7年中，进行了豌豆的杂交研究，1865年发表了他的划时代的论文《植物杂交试验》在论文中提出了“遗传因子”的概念，并得出了三条规律：

●显性规律(The Law of Dominance)

●分离规律(The Law of Segregation)

●自由组合规律(The Law of Independent Assortment)

1.1.2 分子遗传学(molecular genetics)

1869年，Miescher分离出核酸。

1944年，Avery通过肺炎球菌转化试验证明DNA是遗传物质。

1952年，Hershey和Chase利用噬菌体感染细菌实验证明了Avery的结论。

1953年，Waston和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型，推

动了分子生物学的形成，使生命科学全面进入分子水平研究的时代，是分子生物学发展史上的里程碑。

1910年，Morgan的染色体—基因遗传理论，基因存在于染色体上。进一步将“性状”与“基因”相耦联，成为现代遗传学的奠基石。

基因学说、连锁遗传规律

Watson and Crick提出的DNA双螺旋模型(double helix)

1938年洛克菲勒基金会主席Warren Weaver在年终报告里提到“渐渐地又产生了一门科学——分子生物学(Molecular Biology)，这是揭开许多生命细胞基本单元奥秘

的开端……”。

1938年Astburu, W.T.和Bell, F.D.首次发表脱氧核糖核酸的X光衍射研究。

Astburu, W.T.和Bell, F.D.认为是他们于1950年在Harvey演讲时首先提出分子生物学这个术语。

Erwin chargaff：“没有执照的生物化学实践”

Crick：强调学科交叉：“我……不得不称自己是分子生物学家。因为当别人问我是做什么工作时，我不想一次次的解释我是结晶学家、生物物理学家、生物学家、遗传学家……的混合物。”

Monod：“分子生物学家的新意是认识到生物体的基本性质可以用大分子的结构来解释。”

生化、遗传、分子生物学和生物物理学的界限变得越来越不明显。

学科关系

分

分子生物学子

遗

传

学

遗传学

学科地位

•是当前生命科学中发展最快的前沿领域正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域

临床医学

分子

生物学

1.2 分子生物学的发展

1953 Watson & Crick DNA Double Helix Model

及随后Crick提出的Central Dogma 中心法则

基因的自我复制能力

解释了基因的两个基本属性基因控制性状表达的能力

从此核酸的分子生物学得到了迅猛的发展

McClintock B. 50年代初发现称转座元件。

1983年获得诺贝尔奖。

1958年，Meselson 和Stahl证明DNA半保留复制。

半保留复制是遗传消息能准确传代的保证。是物质稳性的分子基础。

Stahl Meselson

1961年，法国科学家Jacob和Monod提出操纵子学说

1965 Jacob ＆Monod （法国）

此外，1953年，

Zamecnik发现蛋白质的

合成场所是核糖体

Francis Jacob Jacques Monod

提出并证实了Operon作为调节细菌细胞代谢的分子机制，首次提出mRNA分子的存在。

1962 Kendrew ＆Perutz (英国)

John C. Kendrew Max F. Perutz 测定了肌红蛋白及血红蛋白的高级结构(三级) 成为研究生物大分子结构的先驱